О секретах образования Луны ученым рассказали камни

Существует множество мнений о том, откуда могла взяться Луна. Однако принятая теория, основанная на принципах орбитальной механики, говорит о том, что спустя примерно 150 миллионов лет с момента образования Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад в раннюю Землю по касательной врезалось космическое тело размером с Марс, которое позже получило название Тея. Одним из последствий этого столкновения явилось образование Луны.

Эта теория действительно соотносится со множеством научно обоснованных фактов. Но не со всеми. В частности, теория никак не вяжется с составом изотопов, найденных на Земле и Луне. А ведь именно изотопы, благодаря своему уникальному соотношению, характеризующему их месторождение, могут рассказать нам о том, откуда появился тот или иной космический объект. Они как универсальный атомный штрихкод. При правильном «считывании» этого кода ученые могут многое рассказать об исследуемом объекте. Но Луна в этом плане является загадкой для науки не одно десятилетие.

Если Луна была создана в результате удара Теи о Землю, то соотношение изотопов Земли и Луны должно было быть совсем разным. Но оно таким не является. Оно очень схоже. Настолько схоже, что невозможно говорить о их независимом происхождении.

Научные сотрудники Мэрилендского университета в Колледж-Парке пролили свет на эту загадку благодаря анализу изотопных «отпечатков», содержащихся в камнях, которые были доставлены на Землю в рамках миссии Аполлон-16 в 1972 году. Они изучили содержащийся в них состав изотопов вольфрама и сравнили его с аналогичными камнями на Земле.

Ученые считают, что столкновение была настолько сильным, что образовавшиеся раскаленные облака пыли и осколков с Земли и Теи смешались и в результате остывания образовали молодую Луну, чей состав оказался очень похожим на состав земной мантии. По мнению ученых, это смешивание подтверждается тем, что внешние слои Земли и Луны состоят из смеси одинаковых материалов и обладают очень схожими изотопными уровнями.

Однако для полного решения загадки Луны нужно будет ответить еще на несколько важных вопросов. После образования Земли и Луны они некоторое время продолжали подвергаться бомбардировке дополнительного материала, однако Земле в этом случае удалось собрать гораздо больше этого материала. И, как отмечают ученые, этот материал может быть связан с изотопом вольфрама-182. Подтверждением этой догадки может являться обнаружение относительно меньшего содержания вольфрама-182 на Земле, чем на Луне.

«Небольшое, однако явное отличие в земном и лунном составе изотопов вольфрама является отличным показателем различия в количестве притянутого Землей и Луной материала уже после столкновения», — говорит Ричард Уокер, профессор геологии Мэрилендского университета.

«Это означает, что сразу после своего образования Луна обладала точно таким же изотопным составом, как и мантия Земли».

Детали исследования сотрудников Мэрилендского университета были опубликованы в последнем номере журнала Nature.